一种电动弹簧操动机构的制作方法

    技术2022-07-11  67


    本实用新型涉及电器开关零件技术领域,尤其是涉及一种电动弹簧操动机构。



    背景技术:

    电动弹簧操动机构中,储能环节一般由齿轮副减速或者蜗轮蜗杆减速来实现,过死点后储能的弹簧释放能量推动拐臂来带动开关触头快速动作。

    现有的电动弹簧操动机构采用快分快合原理,也就是拐臂对称形式,即分合闸都是由弹簧释放能量完成。为了能够分闸,必然增加弹簧力,这样引起合闸速度过快,震动增大,不利于开关本体和机构的机械寿命。

    因此,如何降低合闸速度过快造成的对电动弹簧操动机构寿命的影响是本领域技术人员亟待解决的技术问题。



    技术实现要素:

    有鉴于此,本实用新型的目的是提供一种电动弹簧操动机构,能够降低合闸速度过快造成的对电动弹簧操动机构寿命的影响。

    为了实现上述目的,本实用新型提供了如下方案:

    一种电动弹簧操动机构,包括:

    基座;

    驱动装置,所述驱动装置安装在所述基座上;

    传动组件,所述传动组件和所述驱动装置传动连接;

    主轴组件,所述主轴组件可转动安装在所述基座上,所述传动组件与所述主轴组件传动连接,开关触头安装在所述主轴组件上,能够随着所述主轴组件转动实现开合闸;

    弹簧组件,所述弹簧组件的一端与所述基座铰接,所述弹簧组件的另一端与所述主轴组件铰接,能够加速所述主轴组件转动;

    缓冲装置,所述缓冲装置安装在所述基座上,且当所述主轴组件带动所述开关触头合闸时,能够撞到所述缓冲装置上进行缓冲。

    在一个具体的实施方案中,所述主轴组件包括:

    主轴,所述主轴可转动安装在所述基座上;

    主动拐臂,所述主动拐臂的第一端可转动安装在所述主轴上,所述主动拐臂与所述弹簧组件铰接,且与所述传动组件传动连接;

    从动拐臂,所述从动拐臂固定在所述主轴上,所述从动拐臂上设置有第一凸台和第二凸台,所述开关触头固定在所述从动拐臂上,

    当所述开关触头合闸时,所述主动拐臂能够与所述第一凸台抵接,推动所述第一凸台沿着第一方向转动,直到所述第一凸台撞到所述缓冲装置上,

    当所述开关触头分闸时,所述主动拐臂能够与所述第二凸台抵接,推动所述第二凸台沿着第二方向转动,所述第二方向是指与所述第一方向转向相反的方向。

    在另一个具体的实施方案中,所述从动拐臂上还设有第三凸台;

    所述电动弹簧操动机构还包括安装在所述基座上的定位件,当所述开关触头分闸到位时,所述第三凸台与所述主动拐臂抵接限位。

    在另一个具体的实施方案中,所述弹簧组件包括:

    支座,所述支座铰接在所述基座上;

    弹簧,所述弹簧的一端安装在所述支座上,所述主动拐臂上可转动安装有拉杆,所述弹簧的另一端与所述拉杆的一端固定连接。

    在另一个具体的实施方案中,所述传动组件包括:

    蜗杆,所述蜗杆与所述驱动装置传动连接;

    蜗轮,所述蜗轮可转动安装在所述主轴上。

    在另一个具体的实施方案中,所述蜗轮包括上设置有切除预设个蜗轮齿的非工作部。

    在另一个具体的实施方案中,所述电动弹簧操动机构还包括扭簧;

    所述扭簧套接在所述主轴上,且所述扭簧的一端与所述基座连接,所述扭簧的另一端与所述蜗轮连接;

    当所述扭簧处于常态时,所述蜗轮上与所述非工作部相邻的蜗轮齿紧贴在所述蜗杆的齿面上。

    在另一个具体的实施方案中,所述驱动装置为电机。

    在另一个具体的实施方案中,所述电机与所述蜗杆之间通过联轴器连接。

    在另一个具体的实施方案中,所述缓冲装置为缓冲器。

    根据本实用新型的各个实施方案可以根据需要任意组合,这些组合之后所得的实施方案也在本实用新型范围内,是本实用新型具体实施方式的一部分。

    在本实用新型的一个具体实施例中,当需要合闸时,驱动装置启动,经过传动组件将动力传给主轴组件,主轴组件在带动开关触头合闸的过程中,弹簧组件加速主轴组件转动,当开关触头移动到合闸的位置时,主轴组件撞到缓冲装置上进行缓冲,降低了合闸速度过快造成的对电动弹簧操动机构寿命的影响。

    当需要分闸时,驱动装置带动主轴组件向相反的方式运动即可。

    附图说明

    为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出新颖性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

    图1为本实用新型提供的电动弹簧操动机构的三维结构示意图;

    图2为本实用新型提供的电动弹簧操动机构处于分闸位置时的主视结构示意图;

    图3为本实用新型提供的电动弹簧操动机构处于分闸位置时的俯视结构示意图;

    图4为本实用新型提供的电动弹簧操动机构处于合闸位置时的主视结构示意图。

    其中,图1-4中:

    基座1、驱动装置2、传动组件3、主轴401、主轴组件4、弹簧502、弹簧组件5、缓冲装置6、主动拐臂402、从动拐臂403、第一凸台4031、第二凸台4032、第三凸台4033、定位件7、支座501、拉杆4021、蜗杆301、蜗轮302、扭簧8、联轴器9、第一轴承座10、第二轴承座11、角接触球轴承12、轴套13。

    具体实施方式

    为了使本领域的技术人员更好的理解本实用新型的技术方案,下面结合附图1-4和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

    实施例一

    本实用新型提供了一种电动弹簧操动机构。其中,电动弹簧操动机构包括基座1、驱动装置2、传动组件3、主轴组件4、弹簧组件5和缓冲装置6。

    驱动装置2安装在基座1上,驱动装置2可以为任意能够提供动力的装置,例如,电机或马达等。

    传动组件3和驱动装置2传动连接,传动组件3可为任意能够传递动力的组件,例如,齿轮齿条结构或者蜗轮302蜗杆301结构等。

    主轴组件4可转动安装在基座1上,传动组件3与主轴组件4传动连接,开关触头安装在主轴组件4上,能够随着主轴组件4转动实现开合闸。

    弹簧组件5的一端与基座1铰接,弹簧组件5的另一端与主轴组件4铰接,能够加速主轴组件4转动,也就是说,开合闸的过程中,弹簧组件5被压缩后释放能量加速主轴组件4转动。

    缓冲装置6安装在基座1上,且当主轴组件4带动开关触头合闸时,能够撞到缓冲装置6上进行缓冲。

    当需要合闸时,驱动装置2启动,经过传动组件3将动力传给主轴组件4,主轴组件4在带动开关触头合闸的过程中,弹簧组件5加速主轴组件4转动,当开关触头移动到合闸的位置时,主轴组件4撞到缓冲装置6上进行缓冲,降低了合闸速度过快造成的对电动弹簧操动机构寿命的影响。

    当需要分闸时,驱动装置2带动主轴组件4向相反的方式运动即可。

    实施例二

    在本实用新型提供的第二实施例中,本实施例中的电动弹簧操动机构和实施例一中的电动弹簧操动机构的结构类似,对相同之处就不再赘述了,仅介绍不同之处。

    在本实施例中,本实用新型具体公开了主轴组件4包括主轴401、主动拐臂402和从动拐臂403。

    主轴401可转动安装在基座1上,具体地,主轴401与基座1之间通过角接触球轴承12实现可转动连接。

    主动拐臂402的第一端可转动安装在主轴401上,具体地,主动拐臂402通过轴套13与主轴401可转动连接。主动拐臂402与弹簧组件5铰接,且与传动组件3传动连接。

    从动拐臂403固定在主轴401上,具体地,从动拐臂403通过花键固定设置于主轴401上。

    从动拐臂403上设置有第一凸台4031和第二凸台4032,开关触头固定在从动拐臂403上。

    当开关触头合闸时,主动拐臂402能够与第一凸台4031抵接,推动第一凸台4031沿着第一方向转动,直到第一凸台4031撞到缓冲装置6上。

    当开关触头分闸时,主动拐臂402能够与第二凸台4032抵接,推动第二凸台4032沿着第二方向转动,第二方向是指与第一方向转向相反的方向。本实施例中,以第一方向为顺时针方向,第二方向为逆时针方向为例。

    进一步地,本实用新型公开了从动拐臂403上还设有第三凸台4033。从动拐臂403为不对称结构,如图1所示。

    电动弹簧操动机构还包括安装在基座1上的定位件7,当开关触头分闸到位时,第三凸台4033与主动拐臂402抵接限位。

    进一步地,本实用新型公开了弹簧组件5包括支座501和弹簧502。

    支座501铰接在基座1上,弹簧502的一端安装在支座501上。主动拐臂402上可转动安装有拉杆4021,弹簧502的另一端与拉杆4021的一端固定连接。具体地,主动拐臂402上安装拉杆4021的那端设置有2块平行设置的平行板,拉杆4021铰接在这2块平行板之间。主动拐臂402通过拉杆4021与从动拐臂403接触实现对从动拐臂403的推动。

    进一步地,本实用新型公开了传动组件3包括蜗杆301和蜗轮302。蜗杆301与驱动装置2传动连接,蜗轮302可转动安装在主轴401上。具体地,蜗杆301的两端分别通过第一轴承座10和第二轴承座11支撑,第一轴承座10和第二轴承座11分别固定设置于基座1上,蜗轮302通过轴承套接于主轴401上。

    具体地,本实用新型公开了驱动装置2为电机。

    进一步地,本实用新型公开了电机与蜗杆301之间通过联轴器9连接。

    进一步地,本实用新型公开了蜗轮302包括上设置有切除预设个蜗轮齿的非工作部。本实施例中,蜗轮302为异形结构,非工作部为切除蜗轮齿的弧面。

    进一步地,本实用新型公开了电动弹簧操动机构还包括扭簧8,扭簧8套接在主轴401上,且扭簧8的一端与基座1连接,扭簧8的另一端与蜗轮302连接。

    当扭簧8处于常态时,蜗轮302上与非工作部相邻的蜗轮302齿紧贴在蜗杆301的齿面上。需要说明的是,常态是指分闸状态下的扭簧8所处的状态。

    本实施例中,以缓冲装置6为缓冲器为例。缓冲装置6也可是其它能够缓冲的装置。

    本实用新型公开的电动弹簧操动机构,常态下处于分闸位置。若需要合闸,高压开关控制柜将给出合闸指令,电机转动,驱动联轴器9转动。由于蜗杆301与联轴器9固定在一起,因此,蜗杆301旋转运动带动蜗轮302转动,蜗轮302带动主动拐臂402向顺时针转动,压缩弹簧组件5,即迫使拉杆4021压缩弹簧502,转动至死点位置,稍过死点一定角度,弹簧502储存的能量将释放,拉杆4021带动主动拐臂402顺时针快速转动,同时,拉杆4021和从动拐臂403上的第一凸台4031接触,推动从动拐臂403顺时针快速转动,而从动拐臂403通过花键与主轴401连接,故从动拐臂403带动主轴401加速转动,实现快合功能,加速运动中设置在从动拐臂403上的第一凸台4031会撞上安装在基座1上的缓冲器组件,缓冲器组件吸收弹簧502释放的多余能量,减小冲击,当运动到位,从动拐臂403压紧缓冲器组件,实现定位功能,此时合闸到位。

    本实用新型公开的电动弹簧操动机构处于合闸位置,需要分闸时,高压开关控制柜将给出分闸指令,电机转动,驱动联轴器9转动,由于蜗杆301与联轴器9固定在一起,故蜗杆301旋转运动带动蜗轮302转动,蜗轮302带动主动拐臂402向逆时针转动,当主动拐臂402和从动拐臂403上的第二凸台4032接触时,推动从动拐臂403逆时针转动,直至从动拐臂403上设置的第三凸台4033接触到定位件7,分闸到位停止转动。主动拐臂402逆时针转动的同时拉杆4021压缩弹簧502,转动至死点位置,弹簧502此时压缩量最大,电机继续转动,主动拐臂402稍过死点一定角度,由于从动拐臂403接触到定位件7,主动拐臂402也停止转动。与此同时,蜗杆301驱动蜗轮302,刚好蜗轮302逆时针转动的最后一个牙齿脱离蜗杆301啮合面,由于扭簧8扭力的作用,蜗轮302最后一个蜗轮302齿始终紧贴蜗杆301的齿面,待下一次合闸时,蜗杆301反转时可再次与蜗轮302顺利啮合传动。从动拐臂403通过花键与轴连接,故从动拐臂403带动主轴401慢速转动,实现慢分功能,定位件7固定在基座1上,当运动到位,从动拐臂403上设置的第三凸台4033将碰到定位件7,实现定位功能,此时分闸到位。

    本实用新型由于简化了主轴组件4,从而使该操作装置的整体结构也被简化,并且实现了快分慢合功能,减少了分闸缓冲器的设置,最大限度的减小了机构的零部件结构,以及弹簧502的操作功,降低了成本提高了该装置的可靠性,以及便于维护和装配。

    需要说明的是,本文中的顺时针方向和逆时针方向均是以图1中的方向进行的设定,仅为了表述的方便,不具有其它特定含义。

    还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

    本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以对本实用新型进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。


    技术特征:

    1.一种电动弹簧操动机构,其特征在于,包括:

    基座(1);

    驱动装置(2),所述驱动装置(2)安装在所述基座(1)上;

    传动组件(3),所述传动组件(3)和所述驱动装置(2)传动连接;

    主轴组件(4),所述主轴组件(4)可转动安装在所述基座(1)上,所述传动组件(3)与所述主轴组件(4)传动连接,开关触头安装在所述主轴组件(4)上,能够随着所述主轴组件(4)转动实现开合闸;

    弹簧组件(5),所述弹簧组件(5)的一端与所述基座(1)铰接,所述弹簧组件(5)的另一端与所述主轴组件(4)铰接,能够加速所述主轴组件(4)转动;

    缓冲装置(6),所述缓冲装置(6)安装在所述基座(1)上,且当所述主轴组件(4)带动所述开关触头合闸时,能够撞到所述缓冲装置(6)上进行缓冲。

    2.根据权利要求1所述的电动弹簧操动机构,其特征在于,所述主轴组件(4)包括:

    主轴(401),所述主轴(401)可转动安装在所述基座(1)上;

    主动拐臂(402),所述主动拐臂(402)的第一端可转动安装在所述主轴(401)上,所述主动拐臂(402)与所述弹簧组件(5)铰接,且与所述传动组件(3)传动连接;

    从动拐臂(403),所述从动拐臂(403)固定在所述主轴(401)上,所述从动拐臂(403)上设置有第一凸台(4031)和第二凸台(4032),所述开关触头固定在所述从动拐臂(403)上,

    当所述开关触头合闸时,所述主动拐臂(402)能够与所述第一凸台(4031)抵接,推动所述第一凸台(4031)沿着第一方向转动,直到所述第一凸台(4031)撞到所述缓冲装置(6)上,

    当所述开关触头分闸时,所述主动拐臂(402)能够与所述第二凸台(4032)抵接,推动所述第二凸台(4032)沿着第二方向转动,所述第二方向是指与所述第一方向转向相反的方向。

    3.根据权利要求2所述的电动弹簧操动机构,其特征在于,所述从动拐臂(403)上还设有第三凸台(4033);

    所述电动弹簧操动机构还包括安装在所述基座(1)上的定位件(7),当所述开关触头分闸到位时,所述第三凸台(4033)与所述主动拐臂(402)抵接限位。

    4.根据权利要求2或3所述的电动弹簧操动机构,其特征在于,所述弹簧组件(5)包括:

    支座(501),所述支座(501)铰接在所述基座(1)上;

    弹簧(502),所述弹簧(502)的一端安装在所述支座(501)上,所述主动拐臂(402)上可转动安装有拉杆(4021),所述弹簧(502)的另一端与所述拉杆的一端固定连接。

    5.根据权利要求4所述的电动弹簧操动机构,其特征在于,所述传动组件(3)包括:

    蜗杆(301),所述蜗杆(301)与所述驱动装置(2)传动连接;

    蜗轮(302),所述蜗轮(302)可转动安装在所述主轴(401)上。

    6.根据权利要求5所述的电动弹簧操动机构,其特征在于,所述蜗轮(302)包括上设置有切除预设个蜗轮齿的非工作部。

    7.根据权利要求6所述的电动弹簧操动机构,其特征在于,还包括扭簧(8);

    所述扭簧(8)套接在所述主轴(401)上,且所述扭簧(8)的一端与所述基座(1)连接,所述扭簧(8)的另一端与所述蜗轮(302)连接;

    当所述扭簧(8)处于常态时,所述蜗轮(302)上与所述非工作部相邻的蜗轮(302)齿紧贴在所述蜗杆(301)的齿面上。

    8.根据权利要求5所述的电动弹簧操动机构,其特征在于,所述驱动装置(2)为电机。

    9.根据权利要求8所述的电动弹簧操动机构,其特征在于,所述电机与所述蜗杆(301)之间通过联轴器(9)连接。

    10.根据权利要求1-3、5-9中任意一项所述的电动弹簧操动机构,其特征在于,所述缓冲装置(6)为缓冲器。

    技术总结
    本实用新型公开了一种电动弹簧操动机构,包括:基座;驱动装置,驱动装置安装在基座上;传动组件,传动组件和驱动装置传动连接;主轴组件,主轴组件可转动安装在基座上,传动组件与主轴组件传动连接,开关触头安装在主轴组件上,能够随着主轴组件转动实现开合闸;弹簧组件,弹簧组件的一端与基座铰接,弹簧组件的另一端与主轴组件铰接,能够加速主轴组件转动;缓冲装置,缓冲装置安装在基座上,且当主轴组件带动开关触头合闸时,能够撞到缓冲装置上进行缓冲。当开关触头移动到合闸的位置时,主轴组件撞到缓冲装置上进行缓冲,降低了合闸速度过快造成的对电动弹簧操动机构寿命的影响。

    技术研发人员:李东涛;罗荔;王超
    受保护的技术使用者:西安西电高压开关操动机构有限责任公司;中国西电电气股份有限公司
    技术研发日:2019.06.27
    技术公布日:2020.04.03

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